华东勘测设计研究院 杭州华辰电力控制工程有限公司 浙江杭州 310000
摘要：水电站保护监控系统是电力系统的一种复杂的系统，近几年来，我公司的电站进行了比较大的自动化技术改造，电站的少人值守、综合自动化大部分工程都是与保护监控系统的施工相关联的。尤其是在一些旧的水电站施工改造时，为了用户的利益，只能分区域或分时间段停电，因此保护监控设备改造大部分都在二次系统带电或者部分带电的情况下进行的。为了保证水电站运行设备的安全可靠，在二次系统改造时必须采取严密的技术措施。
关键词：水电站；保护监控系统；改造；注意事项
前言
70～90年代修建的水电站监控保护系统需要更新换代，恰逢国家“十二.五”、“十三.五”规划对小水电站增效扩容改造的政策出台，使得大量的农村小水电需要进行微机监控保护系统改造。文中对计算机监控保护系统的全部内容做描述，主要根据近几年在小水电站监控保护系统改造中的经验，并结合生产实际介绍水电站微机监控改造中设计、订货、施工等方面的经验教训作介绍，并讨论如何搞好水电站微机监控改造，供同行们分享，达到更好的能效指标。
一、必须做足改造工程开工前的安全技术措施
继电保护改造工程项目的开工，必须按照电力施工要求经过一整套完全的手续。包括提前审批施工方案，提前向上级生产技术负责部门及调度运行部门审报停电计划和改造申请，并且与上级主管继电保护部门进行技术交底和沟通，确保施工的必要性和可行性[1]。对于继电保护安全票措施的执行，不能马虎应付，要求有执行有监督，真正做到继电保护措施票的项目详尽，真正起到确保安全的作用。在开工前，我们采取我公司推行标准化检修的要求，要求班员列队由工作负责人讲解工作票内容和安全措施，并且做好了如下准备工作：1）布置工作任务“三交待”，交待工作任务，要清楚明了；交待安全措施，要具体详尽；交待注意事项，要全面细致。2）接受工作任务“三明白”，明白工作任务，明白注意事项，明白安全措施执行。3）措施执行过程中不准工作人员凭经验工作，不履行职责，擅自扩大工作范围和变更工作内容。4）工作前，安全措施执行完后要由工作负责人检查安全措施是否漏项，检查设备运行是否正常，检查材料工器具的准备是否齐全合适。5）要求工作负责人对班组成员的着装、精神状态进行检查，确保班员状态良好、工作效率高。
二、常规监控保护的水电站的系统设置
常规监控保护的水电站一般配置有：电液型调速器；分离式电路的励磁调节装置；机组及全厂公用设备采用电磁式逻辑顺序自动控制加手动控制；电磁式的继电保护；分离式的磁电系、电磁系、整流系测量表计；手动或者半自动准同期装置；直流系统也配磁电式的充电装置。常规监控保护的缺点是反应速度慢，灵敏度低，结构形式复杂，二次部分采用的元件多，接线复杂，运行、维护、检修困难，故障率高，可靠性低。一般水电站电气二次部分运行维护困难，尤其是有关保护、调速器、励磁装置、同期系统、机组自动控制系统出现问题均感到非常棘手[2]。
三、保护装置调试中应注意的几点问题
1）切忌用短接出口接点的方法来传动保护装置，防止不小心走错间隔而误短接出口，引起其他运行设备跳闸。继电器和插件的插拔，应在断电的条件下进行，并做好记录，防止继电器和插件插拔错位置，防止出现出口错乱的误整定事件的发生。2）保护装置上电试验时，特别注意安全措施是否完备，接线是否正确，应当取下的压板是否取下。对交流回路加电流、电压时，要注意把外回路断开，防止引起反充电或其它保护装置误动，而引起其他运行设备跳闸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆3）防止整定单中由于计算错误而出现的误整定外，还应注意试验中把定值修改，工作结束时忘记校回，因此校验工作结束后，必须进行校核，并打印一份最新定值存档。4）在保护装置试验完毕后，对试验前所做的安全措施进行逐一核对，对试验结果进行分析，分析装置正常，满足保护逻辑功能后，将打开的二次线进行逐一恢复，对CT、PT和跳闸回路恢复后，要进行核实，保证恢复的正确性，防止在恢复过程中误碰而引起其他运行设备跳闸。
四、水电站微机监控系统的注意事项
（一）可编程 PLC 控制器
一般选择国际知名品牌或国内具有研发能力的几个大公司产品，要根据控制对象的要求统计 DI、DO、AI 的点数并考虑 20% 的裕量选择 PLC 的容量，要求 PLC 的 DI/DO 回路都自带光隔，电源模块、通信模块为基本配置，并考察 PLC 的 MTBF（平均故障间隔时间）、MTTR（平均故障修复时间）、EMC（电磁相容性）、EMI（电磁干扰）、各种实时响应性指标。将 PLC 及配套的触摸屏、开出继电器以及其它的智能设备集中组屏为机组 LCU 屏，安装于机旁；集中组屏为公用LCU屏，安装于中控室；集中组屏为坝区LCU屏，安装于坝区值班室，通过光纤与站控层相连。可编程控制器 PLC 的编程一般由微机监控生产厂家根据电厂的控制对象、控制要求、外围设备等情况完成，将程序输入可编程控制器PLC 中。对机组 LCU 负责对主机实施监控，同时机组的辅助设备如主阀（前池快速闸门）、顶盖排水控制、调速器油压控制、发电机冷却风机控制纳入机组控制范围由机组 PLC 统一进行；公用 LCU 负责对全站公用设备：技术供水系统、集水井排水系统、空压机系统及升压站设备进行监控。
（二）加强监视，确保改造设备顺利投运
1）保护装置投运后，必须进行电流、电压向量检查，通过画相量图分析接线的正确性后，方可投入运行。
2）保护装置在一次设备操作过程中，发现装置异常，停止投运设备，立即对装置发生的异常进行分析研究，并与厂家人员探讨，研究对策，采取补救措施，防止设备因抗干扰问题引起保护装置误动[3]。
3）对设备投运后发现的缺陷和异常，经过研究讨论后，无法马上解决的问题需报请上级部门和向调度运行部门进行技术交底，以便在今后运行中加强监视。
4）如果出现两段PT反供电的情况一定要查清二次遥测及电度等回路的接线是否有电压并联情况，并立即采取措施断开并联电压回路。
5）在投运过程中，要求不断对保护、测控、电度计量各个屏的电流、电压进行监控，若出现电流缺相可判断为CT断线，必须停止投运设备，排除故障后才可继续进行。
（三）调速器系统的改造
可选用全新的高油压可编程微机型调速器；也可对原机械液压或者电气液压型调速器控制部分进行微机控制改造（经费较省）。近年开发有 16MP ａ高油压 PCC 可编程计算机控制的微机型调速器，可取消原常规油压机械液压调速器补气操作，从而取消相应高压空气系统；还可将调速器接力器布置于机墩调速环处，提高传动效率；还可将调速器电气部分（电柜）与液压部分（机柜）分开布置，将机柜布置于水机层减少管道长度，减少压力传递沿程损失，提高传动效率；调速器机座不再承受大的扭矩，可减少调速器安装布置对厂房电机层结构强度要求。
总结
随着保护监控装置的微机化程度不断提高，对保护监控改造工程的施工质量和人员技术的要求也越来越高，因此我们在施工中应该不断总结提高，在执行继电保护反措方面要不折不扣地落实，并且进行逐一核实，才能高标准高质量地完成保护监控改造工程任务。
参考文献：
[1]周宏伟，余建军.水电站微机监控保护系统改造[J].山东工业技术，2017，（12）：109-110.
[2]俸梅，王鹏宇，吴祖平.水电站黑启动监控流程探讨[J].水力发电，2017，43（04）：61-64.
[3]]徐锦才.小型水电站计算机监控技术[M].河海大学出版社.
论文作者:杨俊杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：调速器论文; 水电站论文; 设备论文; 微机论文; 系统论文; 回路论文; 机组论文; 《基层建设》2017年第28期论文;